為什麼極光總在高緯度地區出現,能否用物理知識詳細解釋,是不是

2021-05-04 17:59:34 字數 5189 閱讀 2708

1樓:匿名使用者

是受到了洛倫茲力的影響。

太陽風含帶電粒子。一般情況下,帶電粒子的速度方向與地磁場線的方向不垂直。帶電粒子在磁場中的運動可以分解成沿著磁場線的運動和垂直於磁場線的運動。

垂直於磁場線的運動,受到的洛倫茲力垂直於運動的方向和磁場的方向,就變成了圓周運動。

沿著磁場線的運動洛倫茲力為0,不受影響。

兩個運動合成就變成了圍繞磁感線的螺旋運動,路徑就像彈簧。路徑的終點就是磁場線的終點,就是地球兩極。

帶電粒子到達地球時,在高層大氣就受到了地磁場的影響,很難穿過磁感線到達低層大氣,大部分都沿著磁場線跑向兩極了。由於高層大氣空氣稀薄,分子少,帶電粒子很難與空氣分子作用。在地球兩極,磁場線是由高層大氣延伸向低層大氣,高能帶電粒子就容易與空氣分子碰撞,激發,退激發,從而發出光。

也因此,地磁場保護了地球上的生物不受太陽風高能粒子的影響。

2樓:武漢水電工

極光是地球周圍的一種大規模放電的過程。來自太陽的帶電粒子到達地球附近,地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時,與大氣中的原子和分子碰撞並激發,產生光芒,形成極光。

經常出現的地方是在南北緯度67度附近的兩個環帶狀區域。地球磁層磁力線攜帶太陽風的能量進入地球內部,進而驅動了地磁場的形成。在這磁層磁力線閉合環路上除了有地球內部的導電體之外,另外還有大氣層的電離層-這一弱導電體。

當太陽風強烈時,磁力線能量遇到地球內部的磁感抗,有許多能量消耗不掉,於是就在電離層處形成了極光

地球上,極光為什麼只出現在極地和高緯度地區

3樓:月似當時

因為高緯度地區氣壓低,雲層高度低,所以極光位置低,地球是圓的,離遠了就看不到。極光產生是和帶電粒子在磁場中形成,極地附近磁場最強,所以有極光現象。

按照極光的形態分類,可分為勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。

按照極光觀測的電磁波波段,可分為光學極光、無線電極光等。

按鐳射激發粒子型別,可分為電子極光、質子極光等。

擴充套件資料

根據美國國家航空航天局「瑟宓斯衛星任務」(2007/12)(themis mission)傳回的資料,科學家發現太陽釋放的帶電粒子像一道氣流飛向地球,碰到北極上空磁場時又形成若干扭曲的磁場,帶電粒子的能量在瞬間釋放,以燦爛眩目的北極光形式呈現,而地球的極光主要只有紅、綠二色是因為在熱成層的氮氣和氧原子被電子碰撞,分別發出紅色和綠色光。

瑟密斯衛星任務的5個人造衛星群於2023年2月成功發射升空,3月在阿拉斯加和加拿大上空偵測到北極光出現兩小時,同一時間衛星也偵測到帶電粒子流接觸到北極磁場。

而讓安吉羅波洛斯驚訝的是,帶電粒子和磁場接觸形成的地磁風暴以每分鐘650公里的速度掠過空中,威力相當於芮氏規模5.5級的**。

科學家早就懷疑,北極光的能源來自帶電粒子與北極磁場接觸產生的扭曲磁場,但這個理論一直到2023年5月才獲得證實。當時瑟密斯任務的衛星群從地球上空6萬多公里首度測到扭曲磁場的結構。

4樓:匿名使用者

太陽大氣丟擲的帶電粒子闖入地球大氣層,被地球兩極附近的磁場捕獲,形成極光。地球兩極附近磁場最強,捕獲大量的帶電粒子,因此極光只出現在極地和高緯度地區。

5樓:匿名使用者

從太陽發出的帶電粒子遭遇地球磁場之後,受到洛倫茲力,在洛侖茲力的作用下,偏移到兩極地區。

地球上極光為什麼指出現在高緯度地區

6樓:微笑的水

極光出現於星球的高磁緯地區上空,是一種絢麗多彩的發光現象。極光產生的條件有三個:大氣、磁場、太陽風。

這三者缺一不可。極光不只在地球上出現,太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。而地球的極光,由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流(太陽風)使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。

高緯度:

地理學意義上的高緯度,一般是指地球表面人為界定的緯度位置。它是刻畫太陽輻射分佈的重要參考術 高緯度

語。由太陽輻射引發的大氣環流,網帶等現象,是其進行窠定的重要內容,由此形成的各種氣候變化和現象等,是其反應的重要任務。為了粗略瞭解地球的表面位置,人們常常需要利用高緯度表達對地理現象的認識。

人們一般把地球表面的緯度按照緯度範圍進行三等份。緯度數在赤道到南北緯度30度的範圍稱為低緯度,在30度到60度的範圍稱為中緯度。高緯度就是指從南北緯度60度開始到南北兩極點90度的範圍。

高緯度的一個主要地理特徵表現是氣候方面特別寒冷,由於引發的各種地貌現象如南極冰川,特殊生物等。另外,極晝極夜現象等。

氣候特徵

冬季漫長嚴寒,月平均氣溫在0℃以下;夏季短促溫暖,月平均氣溫在10°c以上。年降水量300~600毫 高緯度

米,相對溼度較高。氣溫年較差大。本區為極地大陸氣團源地且緯度高,冬季黑夜時間長,正午太陽高度角小,積雪覆蓋,地面輻射冷卻劇烈,受不到海洋氣團調節。

東西延伸成寬廣帶狀,冬季漫長而嚴寒;暖季短促,氣溫年較差特別大。降水稀少,集中於夏季,但氣溫低,蒸發弱,相對溼度卻很高。自然植被為針葉林。

7樓:

因為地球的磁場把太陽風帶到了兩極上空,與地球磁場碰撞產生了極光。所以也只有在高緯度地區才能看到

8樓:匿名使用者

極光是常常出現於緯度靠近地磁極地區上空大氣中的彩色發光現象。地球的磁極在高緯度地區。

9樓:匿名使用者

地球磁場的磁極在地理南北兩極附近,高能宇宙射線(其實主要是太陽風)是帶電粒子,會在地球磁場的作用下偏轉向高緯度地區( 磁極附近)。當高能帶電粒子與大氣中的分子碰撞,就會產生絢麗的極光。地球磁場的存在,使低緯度的大部分地區免受高能宇宙輻射的影響。

10樓:

出現地域:

常常出現於緯度靠近地磁極地區上空大氣中的彩色發光現象。一般呈帶狀、弧狀、幕狀或放射狀。這些形有時穩定有時作連續性變化。

極光是來自太陽活動區的帶電高能粒子(可達10千電子伏)流使高層大氣分子或原子激發或電離而產生的。由於地磁場的作用,這些高能粒子轉向極區,故極光常見於高磁緯地區。在大約離磁極25°~30°的範圍內常出現極光,這個區域稱為極光區。

在地磁緯度60°~45°之間的區域稱為弱極光區,地磁緯度低於45°的區域稱為微極光區。極光的下界的高度,離地面不到100公里,極大發光處的高度為110公里左右,正常的最高邊界為300公里左右,在極端情況下可達 1,000公里以上。根據近些年來關於極光分佈情況的研究,極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環形,而是更象卵形。

極光的光譜線範圍約為3100~6700埃。其中最重要的譜線是5577埃的原子氧綠線稱極光綠線。極光的出現同磁暴、地冕、太陽風和宇宙線有關,因而也同太陽活動有關。

早在二千多年前,中國就開始觀測極光,此後有豐富的極光記錄

產生原因:

這美麗的景色是太陽與大氣層合作表演出來的作品。在太陽創造的諸如光和熱等形式的能量中,有一種能量被稱為"太陽風"。太陽風是太陽噴射出的帶電粒子,是一束可以覆蓋地球的強大的帶電亞原子顆粒流。

太陽風在地球上空環繞地球流動,以大約每秒400公里的速度撞擊地球磁場。地球磁場形如漏斗,尖端對著地球的南北兩個磁極,因此太陽發出的帶電粒子沿著地磁場這個"漏斗"沉降,進入地球的兩極地區。兩極的高層大氣,受到太陽風的轟擊後會發出光芒,形成極光。

在南極地區形成的叫南極光。在北極地區形成的叫北極光。

為什麼鐳射出現在高緯度冬季的夜晚

11樓:我是山裡人

極光(aurora、aurora borealis、polar light或northern light)出現於星球的高磁緯地區上空,是一種絢麗多彩的發光現象。而地球的極光,來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子流(太陽風)使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。極光常常出現於緯度靠近地磁極地區上空,一般呈帶狀、弧狀、幕狀、放射狀,這些形狀有時穩定有時作連續性變化。

極光產生的條件有三個:大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。

極光不只在地球上出現,太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。

中文名:極光

外文名:aurora,aurora borealis,polar light或northern light

形狀:帶狀、弧狀、幕狀、放射狀等

極光區:離磁極25°~30°的範圍

條件:大氣、磁場、高能帶電粒子

分享極光形態

根據關於極光分佈情況的研究,極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環狀,而是卵形。極光的光譜線範圍約為3100~6700埃,其中最重要的譜線是5577埃的氧原子綠線,稱為極光綠線。極光下邊界的高度,離地面不到100公里,極大發光處的高度離地面約110公里左右,正常的最高邊界為離地面300公里左右,在極端情況下可達1000公里以上。

分佈區域

由於地磁場的作用,

極光圖冊 20張

這些高能粒子轉向極區,所以極光常見於高磁緯地區。在大約離磁極25°~30°的範圍內常出現極光,這個區域稱為極光區。在地磁緯度45°~60°之間的區域稱為弱極光區,地磁緯度低於45°的區域稱為微極光區。

基本分類

按照極光的形態分類,可分為勻光弧極光、射線式光柱極光、射線式光弧光帶極光、簾幕狀極光、極光冕等。

按照極光觀測的電磁波波段,可分為光學極光、無線電極光等。

按鐳射激發粒子型別,可分為電子極光、質子極光等。

按照極光發生區域,可分為極蓋極光、極光帶極光 、中緯極光紅弧等

觀賞案例

2023年3月3日凌晨,中國南極中山站站區上空出現絢麗的極光現象,持續時間超過數小時。極光是發生在地球高磁緯地區的一種大規模放電現象。由於中山站特殊的地理位置,一天穿越兩次極光帶,是世界上進行極光觀測的最佳場所之一。

產生原因

極光(aurora、aurora borealis、polar light或northern light)出現於星球的高磁緯地區上空,是一種絢麗多彩的發光現象。而地球的極光,來自地球磁層和太陽的高能帶電粒子流(太陽風)使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。極光產生的條件有三個:

大氣、磁場、高能帶電粒子。這三者缺一不可。極光不只在地球上出現,太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。

極光一般只在南北兩極的高緯度地區出現,但是2023年8月1日的太陽風暴恰好面向地球爆發,攜帶大量帶電粒子的太陽風準確無誤地「擊中」地球,與地球磁場相互作用產生「磁暴」,使美國密西密歇根州、丹麥和英國等緯度稍低的地區都能夠看到美麗的北極光景觀。專家稱,這一次的太陽風暴並沒有像事先推測的那樣破壞全球的衛星和電信系統,卻給地球帶來一場壯麗的「焰火盛會」。

為什麼極光總在地球兩極出現,為什麼極光會出現在地球的兩極?

我們已經知道,極光是高空稀薄大氣層中帶電的微粒所致,在帶電微粒流的作用下,各種不同的氣體所發出的光也不相同,因此就出現了各種不同形狀和顏色的極光,美麗又壯觀。極光大多在南北兩極附近出現,而很少發生在赤道地區,這是為什麼呢?原因是地球像一塊巨大的磁石,而它的磁極在南北兩極附近。我們所熟悉的指南針因受地...

為什麼月亮總在晚上出現,太陽總在白天出現呢 為什麼不可以太陽在晚上出現,月這在白天出現呢

不是太陽在白天出現,而是太陽出來了就是白天。因為太陽能發射大量的光和熱,到達地球后給地球一定的能量,是地球上有足夠的光照明。當太陽照射到地球另一邊的時候,由於沒有了太陽直接的照射,所以失去了大量的光,不過這個時候月球剛好也在這邊,所以通過月亮的反射作用可以得到少量的光,產生了黑夜。你也可以管白天的那...

同樣位於南北半球緯度相類似地區,為什麼亞馬孫雨林和撒哈拉沙漠氣候差異這樣大

這個問題有問題。因為亞馬孫雨林區和撒哈拉沙漠氣候區,在緯度上並不一致。前者是赤道穿過其中部。後者是北迴歸線穿過其中部。在這裡主要的問題是 第一,在撒哈拉沙漠地區東部為何沒有季風氣候?第二,亞馬孫熱帶雨林氣候為何面積大?在南美大陸赤道地區的左岸為何沒有熱帶雨林氣候?第一,在撒哈拉沙漠地區東部為何沒有季...